【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统常规高压直流输电线路继电保护，特别是涉及一种基于特定频率测量阻抗性质的高压直流输电线路纵联保护方法及系统。
技术介绍
1、我国电力负荷中心与西部能源中心的距离远达800～3000km，直流输电技术在跨区域能源调配、资源优化配置、地区经济统筹等方面发挥着重要作用。
2、高压直流输电线路通常长达上千公里，所经区域地理环境复杂，故障发生概率高。现有技术中，直流输电工程直流线路的保护配置方案存在以下问题：作为主保护，行波保护为单端量保护，存在末端高阻故障易拒动与保护灵敏度低的问题；作为后备保护，突变量保护、低电压保护与主保护存在同样问题，而电流差动保护则存在长达1.1s的高时延问题，会出现极控保护优先动作的情况，导致直流闭锁。并且我国直流输电工程高压直流输电线路达1000km以上的多达25条，使得行波保护及后备保护面临了更加严峻的动作情况。纵联保护通常作为后备保护，以清除高故障电阻故障。因此，针对交直流系统的直流线路故障，需研究同步需求低、快速响应及不受分布电容影响的纵联保护作为后备保护，以确保系统的稳定运行。
3、综上所述，现有纵联保护技术存在动作速度慢、同步要求高及受分布电容的问题，目前迫切需要一种能正确区别故障区段，成本合适，易于实现，适用性强的保护方案。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于特定频带下测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法及系统，基于测量阻抗区内外故障特征差异，解决现有纵联保护技术动作速度慢、
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术提出了一种特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，包括：
4、步骤1，获取直流输电线路的正极电压和电流、负极电压和电流；采用小波变换方法计算线模电压的小波变换模极大值，当小波变换模极大值满足保护启动判据时，启动保护；其中，采用相模变换方法，根据直流输电线路的正极和负极电压得到线模电压；
5、步骤2，整流侧保护单元和逆变侧保护单元分别以设定长度的数据窗截取保护启动时刻之前和之后的数据，并计算各数据窗对应的线模电压的故障分量和线模电流的故障分量；
6、步骤3，利用各数据窗对应的线模电压的故障分量和线模电流的故障分量，确定在设定的第一频率和第二频率下保护安装处的测量阻抗的实部及虚部；
7、步骤4，整流侧保护单元和逆变侧保护单元均利用数据窗内第一频率下保护安装处的测量阻抗的虚部与实部的比值、与第二频率下保护安装处的测量阻抗的虚部与实部的比值的和，作为故障方向判别特征量；利用故障方向判别特征量和故障方向判据，判定故障方向；
8、步骤5，当整流侧保护单元判定的故障方向与逆变侧保护单元判定的故障方向一致时，则判定直流线路发生区内故障，否则判定直流线路发生区外故障，并返回步骤1；
9、步骤6，当判定直流线路发生区内故障时，计算故障选极特征量，根据故障选极判据判断故障类型及故障线路，以确定故障线路的重启控制方案。
10、优选地，相模变换方法的通用模型满足如下关系式：
11、
12、式中，f0为零模信号，f1为线模信号，fp为直流输电线路正极信号，fn为直流输电线路负极信号。
13、优选地，采用具有一阶消失矩的二次b样条小波变换计算线模电压的小波变换系数后，再求取小波变换模极大值。
14、优选地，采用小波变换方法计算线模电压得到多个小波变换模极大值，取其中的最大值与保护启动门槛值进行比较，满足保护启动判据时，启动保护；其中，保护启动判据满足如下关系式：
15、wtmm>δset (2)
16、式中，wtmm为线模电压的小波变换模极大值，δset为保护启动阈值，设置为0.5。
17、优选地，数据窗的设定长度不小于1ms，不大于8ms。
18、优选地，数据窗对应的线模电压的故障分量δu1和线模电流的故障分量δi1，满足如下关系式：
19、
20、式中，u1(k)和i1(k)分别为采样点k的线模电压和线模电流，u1(k-nt)和i1(k-nt)分别为在保护启动时刻之前的时间段内各采样点k-nt的线模电压和线模电流，保护启动时刻之前的时间段内线模电压和线模电流均为稳态值，实施例中，保护启动时刻之前的采样点数量nt为不小于500，对应保护启动时刻之前的10ms。
21、优选地，整流侧保护单元以设定长度的数据窗截取保护启动时刻之前和之后的数据，并计算整流侧保护单元的各数据窗对应的线模电压的故障分量和线模电流的故障分量逆变侧保护单元以设定长度的数据窗截取保护启动时刻之前和之后的数据，并计算逆变侧保护单元的各数据窗对应的线模电压的故障分量和线模电流的故障分量
22、优选地，步骤3包括：
23、步骤3.1，采用广义s变换方法分别提取各数据窗对应的线模电压的故障分量δu1在设定的第一频率f1和第二频率f2下的实部δur(f1)、δur(f2)及虚部δux(f1)、δux(f2)，采用广义s变换方法分别提取各数据窗对应的线模电流的故障分量δi1在设定的第一频率f1和第二频率f2下的实部δir(f1)、δir(f2)及虚部δix(f1)、δix(f2)；
24、步骤3.2，利用δur(f1)、δur(f2)、δux(f1)、δux(f2)、δir(f1)、δir(f2)、δix(f1)、δix(f2)分别计算得到保护安装处的测量阻抗的实部rm(f1)、rm(f2)与虚部xm(f1)、xm(f2)。
25、优选地，步骤3.1包括：
26、步骤3.1.1，采用广义s变换方法，利用各数据窗对应的线模电压的故障分量δu1和线模电流的故障分量δi1确定复数时频矩阵；
27、其中，广义s变换方法得到的离散模型满足如下关系式：
28、
29、式中，为采样间隔为t的时间序列x[kt]利用调节因子η和β得到的频率为m/nt的广义s变换，其中，k＝0，1，...，n-1，n为采样点的总数，η和β均为调节因子，均为正数，选取调节因子η＝1和β＝2；x[n/nt]是时间序列x[kt]的离散傅里叶变换，n为采样点k对应的离散点；是离散高斯序列g[m/nt，kt]利用调节因子η得到的傅里叶变换，m为采样点k对应的离散点；
30、基于式(4)，让频率从1/nt到1/2t变化，时间从0到(n-1)t变化，计算出时间序列x[kt]的广义s变换，结果为(n/2+1)行n列的复数时频矩阵；
31、步骤3.1.2，复数时频矩阵中第m+1行元素对应频率m/nt下的线模电压的故障分量和线模电流的故障分量；根据设定的第一频率f1和第二频率f2，分别从复数时频矩阵中对应的行中提取线模电压的故障分量δu1在设定的第一频率f1和第二频率f2下的实部δur(f1)、δur(f2)及虚部δux(f本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联
12.根据权利要求11所述的特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
14.根据权利要求13所述的特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
15.根据权利要求1所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
16.根据权利要求15所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
17.一种基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的基于特频测量阻抗性质的直流线路纵联保护方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的基于特频测量阻抗性质的直流...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘震，韩伟，郝高锋，田春笋，马伟东，刘磊，王阳，崔凤庆，段文岩，孔圣立，党一奇，李笑宇，黄太昱，蔡得雨，乔利红，杨红旗，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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